Układ odpornościowy (część 1) – Odporność wrodzona i nabyta.

*


Po co nam układ odpornościowy?

Układ odpornościowy spełnia funkcję ochronną dla organizmów wielokomórkowych przed patogenami lub innymi czynnikami, które mogą zakłócić funkcjonowanie tych organizmów. W tym celu wykształcił różne typy komórek, które powstają w pierwotnych (centralnych) i wtórnych (obwodowych) narządach limfatycznych. Komórki te selektywnie rozpoznają i eliminują zagrożenia. Głównymi zadaniami układu obronnego jest rozpoznanie, uruchomienie odpowiedzi odpornościowej, eliminacja patogenu, zakodowanie pamięci immunologicznej oraz wygaszenie odpowiedzi odpornościowej. Czasem zdarza się, że etap wygaszenia odpowiedzi nie następuje i procesy toczą się przewlekle i to jest właśnie charakterystyczne dla chorób autoimmunologicznych bądź nazywanych inaczej autoagresywnymi czy też autoodpornościowymi.


Czym różni się mechanizm odporności wrodzonej od mechanizmu odporności nabytej?

Odporność wrodzona to pierwsza linia obrony obecna u wszystkich organizmów żywych od momentu urodzenia. Stanowią ją skóra, nabłonki i błony śluzowe. Jeśli jednak te bierne bariery zostaną przekroczone bo na przykład skaleczymy się, organizm uruchamia barierę czynną umożliwiającą rozpoznanie i eliminację wroga. Komórki odporności wrodzonej wykazują małą specyficzność w rozpoznawaniu zagrożeń i zawsze tak samo i schematycznie reagują na powtarzające się infekcje. Nie ulepszają swoich funkcji i nie mają komórek pamięci. Reakcja tego typu odporności jest natychmiastowa.

Odporność nabyta wykształciła wysoką selektywność rozpoznania i eliminacji czynników infekcyjnych poprzez limfocyty T i B. Pierwotna odpowiedź związana z pierwszą ekspozycją na patogen jest słabsza i zajmuje organizmowi 1-2 tygodni na wykształcenie efektywnej odpowiedzi immunologicznej. Komórki odporności nabytej dzięki zjawisku pamięci immunologicznej mogą pozostawać osiedlone najczęściej w szpiku kostnym aby w czasie kolejnej infekcji tym samym antygenem znacznie szybciej i bardziej intensywnie reagować na zagrożenie. Zjawisko to nazywamy odpowiedzią wtórną, która jest mocniejsza i łatwiejsza do reaktywacji z długowiecznymi komórkami pamięci. Odporność adaptacyjna może być podzielona na dwie podklasy:

  1. odpowiedź humoralna – (humor – płyn), głównie przeciwciała, które są wytwarzane przez komórki B i krążą we krwi. Najlepsza do pokonywania patogenów zewnątrzkomórkowych, które replikują na zewnątrz komórek gospodarza. Wymaga pomocy ze strony limfocytów pomocniczych Th.
  2. odpowiedź komórkowa – odnosi się do komórek T , które są niezbędne w zwalczaniu patogenów wewnątrzkomórkowych przeżywających i replikujących wewnątrz komórek gospodarza. Limfocyty pomocnicze Th produkują cytokiny a limfocyty cytotoksycze Tc zabijają.

Jak to działa?

Najpierw patogen napotyka zewnętrzne bariery ciała. Jeśli je pokona spotka się z komórkami układu odporności wrodzonej, które obejmują komórki dendrytyczne, makrofagi oraz neutrofile. Komórki te rozpoznają główne typy patogenów za pomocą receptorów rozpoznawania wzorców (PRR – Pattern Recognition Receptors ), przyczepiając się do struktur charakterystycznych dla patogenów, takich jak na przykład peptydoglikan w ścianie komórkowej bakterii, zwanych wzorcami związanymi z patogenem (PAMPpathogen associated patterns ). Komórki odporności wrodzonej obejmują również komórki Natural Killer (NK), których funkcją jest zabijanie komórek uszkodzonych lub dotkniętych rakiem. Białka przeciwdrobnoustrojowe (AMP – Antiicrobial proteins) i peptydy, takie jak defensyny i układ dopełniacza, również przyczyniają się do odporności wrodzonej. Jeśli wrodzona obrona sama nie usunie infekcji, obrona adaptacyjna zaczyna działać.

Komórki dendrytyczne, makrofagi i komórki Bkomórkami prezentującymi antygen (APC-Antigen Presenting Cells). APC aktywują naiwne komórki T, prezentując im antygeny. Dzieje się tak w procesie zwanym fagocytozą. APC rozkładają antygeny patogenu i prezentują ich kawałki na swojej powierzchni przyczepione do białek zwanych cząsteczkami kompleksu głównej zgodności tkankowej (Major Histocompatibility complex (MHC)).

Limfocyty B i T mają na swojej powierzchni ARM receptor (Antigen Recognition Molecules) pasujący do pojedynczego antygenu. Antygen to dowolna cząsteczka, najczęściej białko, które może przyczepić się do receptora ARM (białko, wydzielana toksyna, polisacharyd).

  • Receptor limfocytów B to przeciwciało (antibody -Ab) lub immunoglobulina (immunoglobulin – Ig). W przeciwieństwie do receptorów innych komórek układu odpornościowego, przeciwciała mogą być wydzielane przez komórki B.
  • Receptor limfocytów T to TCR (T cell receptor). Istnieją dwa główne typy limfocytów T: pomocnicze (Th) i cytotoksyczny (Tc). Limfocyty pomocnicze wytwarzają białka zwane cytokinami (interleukiny (IL), interferony (IFN), transformujące czynniki wzrostu (TGF), czynniki martwicy nowotworów (TNF)) i kierują aktywnością innych komórek układu odpornościowego. Limfocyty cytotoksyczne są podobne do komórek NK, ponieważ zabijają nasze uszkodzone komórki.

Kiedy APC aktywuje naiwny limfocyt poprzez przyłączenie do jego receptora ARM, stymuluje naiwną komórkę do selekcji klonalnej. Generuje to więcej komórek potomnych o tym samym ARM, które rozmnażają się i różnicują w komórki efektorowe, aktywne komórki B lub T i komórki pamięci.


Gdzie powstają komórki układu odpornościowego?

Do pierwotnych (centralnych) narządów układu immunologicznego należą wątroba płodowa, szpik kostny i grasica. Tam powstają komórki i dojrzewają. Następnie przenoszone są układem krwionośnym do tkanek oraz wtórnych (obwodowych) narządów limfatycznych: węzłów limfatycznych, tkanek limfatycznych, błon śluzowych, skóry i śledziony. Szpik kostny pełni również funkcję wtórnego (obwodowego) narządu limfatycznego dlatego część z komórek może do niego powracać.

2201 Anatomy of the Lymphatic System

naciśnij prawym przyciskiem myszy na obrazku: otwórz w nowej karcie


Wytwarzanie i różnicowanie elementów morfotycznych krwi.

Proce ten nazywa się HEMOPOEZĄ, HEMATOPOEZĄ lub HEMATOCYTOPOEZĄ. Nazwa wywodzi się z języka starogreckiego, gdzie poszczególne słowa oznaczają: haima-krew, cytus – komórka oraz poesis-tworzyć.

Wszystkie komórki układu immunologicznego powstają z macierzystych komórek krwiotwórczych (hemocytoblastów) w procesie hematopoezy w pierwotnych narządach limfatycznych (centralnych).

Hematopoezę dzielimy na mielopoezę i lifopoezę. Z macierzystych komórek krwiotwórczych powstają progenitorowe (prekursorowe) komórki mielopoezy i limfopoezy.

Ścieżką mielopoezy rodzą się  trombocyty (płytki krwi PLT), erytrocyty (czerwone krwinki RBC), komórki tuczne (mastocyty),  granulocyty (zasadochłonne bazofile, obojętnochłonne neutrofile i kwasochłonne eozynofile) oraz monocyty, które mogą się przekształcać w makrofagi i komórki dendrytyczne mielopoezy (MDC)

Ścieżką limfopoezy powstają komórki dendrytyczne limfopoezy (LDC), komórki NK (natural killer cells) oraz limfocyty B i T a z limocytów B wyodrębniają się specjalne komórki B plazmatyczne, których zadaniem jest schwytanie antygenu i neutralizacja zagrożenia. Komórki powstające w tym procesie są najbardzie wykwalifikowaną i nastawioną na cel strażą układu odpornościowego.

Hematopoiesis (human) diagram en

 

naciśnij prawym przyciskiem myszy na obrazku: otwórz w nowej karcie


Wędrówka białych krwinek w homeostazie czyli zdrowiu.

W centralnych (pierwotnych) narządach limfatycznych powstają komórki odpowiedzi immunologicznej. Białe ciałka krwi po opuszczeniu pierwotnych narządów limfatycznych trafiają do krwioobiegu. Z krwioobiegu monocyty, komórki dendrytyczne i prekursory komórek tucznych trafiają do wtórnych (obwodowych) narządów limfatycznych i pełnią swoje funkcje wykonawcze. Po zasiedleniu tkanki, monocyty mogą ulec dalszemu przekształceniu w makrofagi a komórki dendrytyczne i prekursory komórek tucznych w komórki dojrzałe czynnościowo (myeloid and lymphoid dendritic cells MDC i LDC i mast cells MC). Komórki dendrytyczne są rozmieszczone we wszystkich tkankach organizmu. Ich zadaniem jest schwytanie antygenu, przewędrowanie naczyniami limfatycznymi do węzła limfatycznego a krwionośnymi do śledziony (wtórnego narządu limfatycznego) oraz prezentacja antygenu krążącym limfocytom. Limfocyty dojrzewają w pierwotnych narządach limfatycznych. Limfocyty B w szpiku kostnym a limfocyty T kończą swój rozwój w grasicy. Po osiągnięciu dojrzałości opuszczają pierwotne narządy limfatyczne i krążą pomiędzy wtórnymi narządami limfatycznymi (węzłami limfatycznymi, kępkami Peyera, śledzioną , grudkami otorbionymi i nieotorbionymi). Limfocyty, które jeszcze nigdy nie rozpoznawały antygenu receptorem o określonym powinowactwie nazywa się dziewiczymi. Jeżeli limfocyt rozpozna prezentowany przez komórkę dendrytyczną antygen może ulec aktywacji. Jeśli nie napotkaja antygenu dla którego posiada receptor z powinowactwem  wówczas opuszcza otorbiony narząd limfatyczny bądź grudkę limfatyczną i naczyniami limfatycznymi (dotyczy głwnego węzła limfatycznego) lub krwionośnymi (dotyczy śledziony) trafia z powrotem do krwioobiegu. Granulocyty w warunkach homeostazy nie namnażają się nadmiernie. Bazofile występują w tkankach w niewielkiej liczbie. Neutrofile albo pozostają w tkankach albo stanowią populację komórek marginalnych i żyją około 1-2 dni. Eozynofile zasiedlają blaszkę właściwą błony śluzowej układu pokarmowego. Po spełnieniu swoich funkcji lub w wyniku starzenia, leukocyty ulegają procesowi apoptozy czyli naturalnej śmierci komórki.


*Obraz Bruno Glätscha z Pixabay


Podoba Ci się post?

Polub i obserwuj moją stronę na facebook-u (https://www.facebook.com/vitaminove/). Najpierw należy kliknąć Lubię to! a następnie w opcjach obserwowania ustawić „wyświetlaj najpierw”

Zajrzyj również na mój Instagram (https://www.instagram.com/vitaminove_com/)

Zostaw komentarz!

Proszę udostępnij przyciskiem poniżej!

 

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.